深入解析微服务架构：从单体应用到网上超市的演变过程,在线网站建设

发布日期： 2024-12-27 阅读量： 作者： 网络

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原来的：

本文将介绍微服务架构和相关组件，介绍它们是什么以及为什么使用微服务架构和这些组件。本文重点是简洁地表达微服务架构的整体图景，因此不会深入讨论如何使用组件等细节。

要了解微服务，首先要了解非微服务。通常微服务的对立面是单体应用程序，即将所有功能打包成一个独立单元的应用程序。从单体应用程序到微服务的转变并不是一朝一夕就能完成的。这是一个渐进的进化过程。本文将以一个在线超市应用程序为例来说明这个过程。

初始需求

几年前，小明和小皮一起开了一家网上超市。小明负责程序开发，小皮负责其他事宜。当时互联网尚未发达，网上超市还是一片蓝海。只要实现了功能，就可以随意赚钱。所以他们的需求很简单。他们只需要一个公共网络上的网站，用户可以在其中浏览和购买产品。他们还需要一个可以管理产品、用户和订单数据的管理后端。

我们来整理一下功能列表：

管理背景

由于要求简单，小明慢动作地动了动左右手，网站就准备好了。出于安全原因，管理后端不与网站位于同一地点。慢镜头回放小明的右手和左手，管理网站已准备就绪。整体架构图如下：

小明一挥手，找到了一个云服务并部署了，网站就上线了。上线后好评如潮，深受各类肥宅的喜爱。小明和小皮高兴地躺下收钱。

随着业务的增长...

美好的时光并没有持续多久。几天之内，各种网上超市如雨后春笋般涌现，对小明小皮产生了强烈的冲击。

迫于竞争压力，小明小皮决定进行一些营销手段：

这些活动需要计划开发支持。小明拉着他的同学小红加入了队伍。小红负责数据分析和移动端相关开发。小明负责促销活动相关功能的开发。

由于开发任务比较紧急，小明和小红并没有规划整个系统的架构。相反，他们随意拍拍脑袋，决定把促销管理和数据分析放在管理后台，微信和手机APP分开建设。经过几天通宵工作，新功能、新应用基本完成。此时的架构图如下：

这个阶段有很多不合理的地方：

虽然问题很多，但这一阶段的成果是不可否认的：系统根据业务变化很快搭建起来。然而，紧迫而繁重的任务很容易让人陷入片面、短视的思维，做出妥协的决定。在这种结构中，大家只关注自己的一亩三分地，缺乏整体和长远的设计。长此以往，制度建设将越来越困难，甚至可能陷入不断推翻和重建的循环之中。

是时候做出改变了

庆幸的是，小明和肖红都是有追求、有理想的好年轻人。意识到问题后，小明和肖红从琐碎的业务需求中解放了一些精力，开始梳理整体架构，准备改造问题。

想要转型，首先要有足够的精力和资源。如果你的需求方（业务人员、项目经理、老板等）对需求进度的追求太强烈，以至于你无法分配额外的精力和资源，那么你可能什么都做不了……

在编程的世界里，最重要的是抽象能力。微服务改造的过程实际上是一个抽象的过程。小明和小红整理了网上超市的业务逻辑，抽象出通用的业务能力，创建了几个公共服务：

每个应用后台只需要从这些服务中获取所需的数据，从而删除了大量冗余代码，只留下薄薄的控制层和前端。该阶段的结构如下：

现阶段只是服务分离，数据库仍然是共享的，所以烟囱系统的一些缺点仍然存在：

数据库成为性能瓶颈并面临单点故障的风险。

数据管理往往比较混乱。即使一开始有很好的模块化设计，随着时间的推移，总会出现一个服务直接从数据库取另一个服务的数据的现象。

数据库表结构可能会依赖多个服务，影响整个系统，难以调整。

如果一直维持共享数据库模型，整个架构就会变得越来越僵化，也就失去了微服务架构的意义。于是，小明和小红联手对数据库进行了拆分。所有持久层都是相互隔离的，并且由每个服务负责。另外，为了提高系统的实时性，增加了消息队列机制。架构如下：

完全分离后，各个服务可以使用异构技术。例如，数据分析服务可以使用数据仓库作为持久层，高效地进行一些统计计算；商品服务和促销服务访问比较频繁，所以增加了缓存机制。

另一种抽象公共逻辑的方法是将这些公共逻辑做成公共框架库。这种方法可以减少服务调用的性能损失。但这种方式的管理成本非常高，而且很难保证所有应用版本的一致性。

数据库拆分也存在一些问题和挑战：比如需要跨数据库级联、通过服务查询数据的粒度等。但这些问题都可以通过合理的设计来解决。总体而言，数据库拆分利大于弊。

微服务架构还具有非技术优势。使得整个系统的分工更加清晰，职责更加明确。每个人都有责任为他人提供更好的服务。在单体应用时代，公共业务功能往往没有明确的归属。最终，要么大家各司其职，大家又执行；或者随机的一个人（通常是更有能力或更热情的人）实现他负责的应用程序。在后一种情况下，这个人除了对自己的应用负责之外，还负责向其他人提供这些公共功能——而这个功能本来就不对任何人负责，只是因为他更有能力/热心。莫名其妙地承担责任（这种情况也被委婉的说是那些能做更多工作的人）。最终没有人愿意提供公共职能。随着时间的推移，团队里的人逐渐独立起来，不再关心整体架构设计。

从这个角度来看，使用微服务架构也需要对组织架构进行相应的调整。因此，微服务转型需要管理者的支持。

转型完成后，小明和肖红明确了各自的角色。两个人都很满意，一切都像麦克斯韦方程组一样美丽、完美。

然而……

没有银弹

春天来了，万物复苏，一年一度的购物狂欢节又来了。看着每天的订单量稳步上升，小皮、小明、小红开心地笑了。不幸的是，美好的时光并没有持续多久。极度的喜悦带来了悲伤。突然，系统崩溃了。

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